- •Н.В. Стулин, м.Н. Земцова, и.К. Моисеев
- •Углеводороды
- •Текст лекций по органической химии
- •Самара 2004
- •Гомологический ряд
- •Изомерия
- •Номенклатура
- •Рациональная номенклатура
- •Систематическая номенклатура (iupac)
- •Способы получения алканов
- •Промышленные методы
- •1. Метод Бергиуса (гидрогенизация бурых углей):
- •2. Метод Фишера-Тропша:
- •Лабораторные методы
- •3. Декарбоксилирование солей карбоновых кислот:
- •4. Гидрирование алкенов:
- •5. Восстановление галоидных алкилов:
- •Физические свойства алканов
- •Строение алканов
- •Химические свойства алканов
- •Реакции замещения
- •Общие проблемы галогенирования алканов
- •Реакции окисления
- •Мягкое окисление
- •Реакция расщепления (крекинг и пиролиз)
- •Отдельные представители
- •Лекция №3. Алкены
- •Гомологический ряд. Изомерия
- •Номенклатура
- •Промышленные источники алкенов
- •Методы синтеза алкенов
- •3. Дегалогенирование вицинальных дигалогенидов:
- •Физические свойства алкенов
- •Физические свойства некоторых этиленовых углеводородов приведены в табл.3.2
- •Строение алкенов
- •Химические свойства Гетерогенное каталитическое гидрирование
- •Реакции электрофильного присоединения
- •2. Присоединение галогеноводородных кислот (гидрогалогенирование):
- •Реакции радикального присоединения
- •Реакции окисления
- •1. Эпоксидирование (реакция Прилежаева):
- •2. Гидроксилирование (образование гликолей, реакция Вагнера):
- •Реакции по -углеродному атому
- •Полимеризация
- •Отдельные представители
- •Гомологический ряд диенов
- •Синтез изопрена
- •Синтез хлоропрена:
- •Лекция №6. Строение и химические свойства диенов
- •Строение и свойства алленов
- •1. Галогенирование:
- •2. Гидрогалогенирование:
- •3. Гидратация:
- •Строение сопряженных диенов
- •Химические свойства сопряженных диенов
- •5. Окисление:
- •Димеризация
- •Полимеризация
- •Гомологический ряд
- •Изомерия
- •Промышленные способы получения ацетилена
- •Из карбида кальция
- •Пиролиз метана.
- •Лабораторные способы получения ацетилена и его гомологов
- •1. Реакция дегидрогалогенирования:
- •Физические свойства
- •Строение алкинов
- •Химические свойства
- •Реакции присоединения
- •Присоединение воды к алкинам.
- •Отдельные представители
- •Строение бензола
- •Изомерия
- •Номенклатура
- •Методы получения
- •Промышленные источники
- •2. Нефть.
- •3. Из алкинов (Реппе, Зелинский):
- •Лабораторные способы
- •Лекция №10. Химические свойства арОматических углеводородов
- •Механизм реакций электрофильного замещения
- •Реакции электрофильного замещения
- •1. Нитрование:
- •2. Галогенирование:
- •3. Сульфирование. Для сульфирования часто применяется серная кислота, содержащая избыток so3 (олеум). Кислотно-основное равновесие между двумя молекулами серной кислоты:
- •Реакции окисления
- •3. Озонолиз:
- •4. Каталитическое окисление о2 в присутствии медного катализатора.
- •Влияние заместителей в бензольном ядре на электрофильное замещение
- •Распределение изомеров при нитровании производных бензола
- •Электрофильное замещение в дизамещенных бензолах
- •Отдельные представители
- •Нафталин
- •Изомерия, номенклатура
- •Способы получения
- •Структура нафталина
- •Химические свойства
- •Осторожное окисление нафталина и его гомологов приводит к потере ароматичности с образованием хинонов (в отличие от гомологов бензола):
- •Ориентация электрофильного замещения в нафталине
- •Антрацен и фенантрен
- •Гексафенилэтан
- •Библиографический список Основной
- •Дополнительный
- •Содержание
Физические свойства алкенов
Как и в гомологическом ряду метана, первые члены этиленового ряда - вещества газообразные. Олефины с числом углеродных атомов от 5 до 17 - жидкости, высшие же гомологи при обычной температуре - твердые кристаллические вещества.
Олефины с нормальной цепью углеродных атомов кипят при более низкой температуре, чем разветвленные. Температура кипения олефинов зависит и от положения двойной связи - перемещение двойной связи в центр молекулы повышает температуру кипения. Цис-изомеры кипят обычно выше, чем транс-изомеры.
Плотность олефинов выше, чем у соответствующих алканов. Олефины плохо растворимы в воде, но лучше, чем парафины. Олефины образуют растворимые комплексы с водными растворами солей тяжелых металлов (например, в растворах Cu2Cl2).
Молярные теплоты образования этиленовых углеводородов приблизительно на 40 ккал/моль меньше, чем у соответствующих предельных углеводородов.
Теплота образования этилена из элементов -14,5 ккал/моль, т.е. этилен - соединение эндотермическое.
Физические свойства некоторых этиленовых углеводородов приведены в табл.3.2
Таблица 3.2
Углеводород |
Т. пл., С |
Т. кип., С |
Плотность, d420 |
Показатель пре-ломления, nd20 |
Этилен СН2=СН2 |
-169,2 |
-103,8 |
0,570 |
1,3630 |
Пропилен СН2=СНСН3 |
-185,2 |
-47,7 |
0,610 |
1,3623 |
1-Бутен СН2=СНС2Н5 |
-185,3 |
-6,7 |
0,630 |
1,3777 |
цис-2-Бутен СН3СН=СНСН3 |
-138,9 |
3,5 |
0,644 |
1,3992 |
транс-2-Бутен СН3СН=СНСН3 |
-105,9 |
0,9 |
0,660 |
1,3842 |
Изобутилен СН2=С(СН3)СН3 |
-140,8 |
-6,9 |
0,631 |
1,3798 |
1-Пентен СН2=СНСН2СН2СН3 |
-165,2 |
30,1 |
0,641 |
1,3715 |
цис-2-Пентен СН3СН=СНСН2СН3 |
-151,4 |
37,0 |
0,656 |
1,3822 |
транс-2-Пентен СН3СН=СНСН2СН3 |
-140,2 |
36,4 |
0,649 |
1,3793 |
2-Метил-1-бутен СН2=С(СН3)СН2СН3 |
-137,6 |
231,2 |
0,650 |
1,3777 |
3-Метил-1-бутен СН2=СНСН(СН3)СН3 |
-168,5 |
20,1 |
0,633 |
1,3640 |
2-Метил-2-бутен СН3СН=С(СН3)СН3 |
-133,6 |
38,6 |
0,662 |
1,3869 |
1-Гексен СН2=СНС4Н9 |
-139,8 |
63,5 |
0,673 |
1,3877 |
1-Гептен СН2=СНС5Н11 |
-119,0 |
93,6 |
0,697 |
1,3998 |
1-Октен СН2=СНС6Н13 |
-101,7 |
121,3 |
0,716 |
1,4090 |
2,4,4-Триметил-1-пентен СН2=С(СН3)СН2С(СН3)3 |
93,5 |
101,4 |
0,715 |
1,4096 |
1-Децен СН2=СНС8Н17 |
-66,3 |
170,6 |
0,740 |
1,4215 |
1-Октадецен СН2=СНС16Н33 |
18,0 |
179,0 |
0,791 |
1,4443 |
Лекция №4. Строение и химические свойства алкенов
Строение алкенов. Состояние атома углерода sp2. Характеристика -связи. Химические свойства. Гидрирование. Присоединение галогенов, галогеноводородных кислот, воды. Механизм реакции присоединения. Понятие о -комплексах. Правило Марковникова. Карбокатионы, их устойчивость. Реакции радикального присоединения. Механизм присоединения галогеноводородных кислот в присутствии перекисей. Перекисный эффект Караша. Окисление алкенов: озонирование, реакция Вагнера, каталитическое окисление. Полимеризация: ионная (анионная и катионная), радикальная полимеризация. Катализаторы Циглера-Натта. Сополимеризация. Отдельные представители.